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血液ガスの基準値の一覧は?【結果の読み方も一緒に解説】

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2021年11月16日 (更新日:2021年9月25日)
sheep

血液ガスの基準値を調べたい

sheep

血液ガスの読み方が分からない

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数字の種類が多すぎて頭に入らない

こういった疑問を解説します。

この記事の内容

  • 血液ガスの基準値
  • 結果の読み方
  • 酸塩基平衡について
  • ガス交換について

執筆者:ひつじ

  • 2009年 研修医
  • 2011年 呼吸器内科。急性期病院を何か所か回る。
  • 2017年 呼吸器内科専門医
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血液ガスをあまり読んだことのないまま3年目になってしまいました

こんな人も多いと思います。数字が並んで苦手意識も生まれやすいですよね。

ただ、血液ガスを意識して読む機会がなかっただけで、何回か練習すれば大抵はきっとできるようになります。

この記事では読み方を最初に解説します。後でシミュレーションも用意しています。実際に読んでみて、このブログの中で血液ガスを読めるようになってしまいましょう。

  1. 血液ガスの基準値の一覧
  2. 結果の読み方:5ステップで読む酸塩基平衡(pH、アシドーシス、アルカローシスなど)
  3. 結果の読み方:ガス交換(PaO2、PaCO2など)
  4. 血液ガスの裏技:Caの単位の変換の方法、静脈ガスから考える方法
  5. まとめ

血液ガスの基準値の一覧

では、早速一覧にしてお見せします。

  • PO2:80~100 Torr(mmHg)
  • PCO2:35~45 Torr(mmHg)
  • pH:7.35~7.45
  • HCO3:23~28 mEq/L(mmol/L)
  • SaO2:94~99 %
  • BE:‒2.2~+1.2 mEq/L(mmol/L)
  • Na:1.36~145 mEq/L
  • K:3.4~4.5 mEq/L
  • Cl:98~107 mEq/L
  • Ca:1.15~1.27 mmol/L
  • Glu:70~100 mg/mL
  • Lac:<1.3 mmol/L
  • Hb:11.7~17.4 g/dL
  • Hct:35~51 %

これらの数値を全部正確に覚える必要はありません。施設によっても基準値は多少違います。なので、このあたりはだいたいでいいです。

覚えるなら、簡略化した下の表の方がいいでしょう。

項目数値
PaO2100
PaCO240
pH7.40
HCO324

この表で覚えておいて、あとは多少の幅があるくらいに思っておけばいいでしょう。

sheep

数字が多くて訳わからない。読み方を教えて。

では、結果の読み方を解説していきます。

血液ガスは大きく分けて、酸塩基平衡とガス交換に分けられます。

酸塩基平衡は、いわゆるpHとかアシドーシスの話です。腎臓内科に大きくかかわるところですね。

ガス交換は、酸素とか二酸化炭素とかです。呼吸器内科に大きくかかわるところですね。

まずは酸塩基平衡から解説します。

結果の読み方:5ステップで読む酸塩基平衡(pH、アシドーシス、アルカローシスなど)

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

ここでは分かりやすいよう、5つのステップに分けます。

全部が難しければ、ステップ3までに絞ってください。コメディカルの新人なら、むしろそれで十分ですので!

1つずつ見ていきます。

ステップ1:アシドーシスかアルカローシスを判断(pH)

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

ここは、pHをみます。

  • 7.35未満:アシドーシス
  • 7.45以上:アルカローシス

ちなみに、7.34、7.45という基準値は、施設によっても微妙に違います。状況や患者に応じて臨機応変に多少変えてもいいです。

ちなみに、pHはどんなものか覚えていますか。

中学などで習ったのですが、酸性、アルカリ性っていうやつです。例えば、レモン汁とかなら酸っぱくて酸性、石鹸水とかなら苦くてアルカリ性だったりします。

アシドーシス、アルカローシスは、つまり体が酸性に傾ているか、アルカリ性に傾ているかを見ているってわけです。

7.35未満:アシドーシス
7.45以上:アルカローシス

ステップ2:呼吸性か代謝性を判断(PaCO2とHCO3)

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

ステップ1で見た、アシドーシスやアルカローシスがどんな原因でおこっているのかを大まかに推測するのが、このステップです。

ここは、これだけ覚えましょう。

PaCO2とHCO3が、pHと同じ方向に動いていたら代謝性、違う方向に動いていたら呼吸性

もう少し詳しく見るとこうなります。

pHPaCO2HCO3
呼吸性アシドーシス
代謝性アシドーシス
呼吸性アルカローシス
代謝性アルカローシス

呼吸性の2つは、PaCO2やHCO3がpHと違う向きなのが分かりますか。そして、代謝性の2つは、PaCO2やHCO3がpHと同じ向きですね。

ちなみに、基準値は[血液ガスの基準値の一覧]で見たとおりです。もう一度挙げておくとこうです。

項目数値
PaO2100
PaCO240
pH7.40
HCO324
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どうやってこの変化が起きるの?

ここは、覚えなくても大丈夫。興味がなければ、ステップ3に飛ばしてください。

まとめると、次の図の通りです。

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全
血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全
血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

ベースエクセス(略してBE)

代謝性かを見るのに、ベースエクセスというのも使います。

  • 正常値:0±2mEq/l  
  • マイナスになると代謝性アシドーシス、プラスになると代謝性アルカローシス

ただ、最近はPaCO2とHCO3で判断することが多くてベースエクセスは使われなくなってきています。あまり覚えなくてもいいでしょう。

ちなみに、ベースエクセスの説明は、「37℃、PaCO2=40mmHgの状態の血液で、正常なpH(pH7.40)へ戻すために必要な酸の量」だそうです。

はい、難しいですね。なので、PaCO2とHCO3で判断していいです。

PaCO2とHCO3が、pHと同じ方向に動いていたら代謝性、違う方向に動いていたら呼吸性

ステップ3:原因を考える

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

ここで、アシドーシスやアルカローシスがなんで起こったのかを考えます。

これは、状況や他の検査結果も合わせて考えなければなりません。いろんな情報の総合戦です。

では、鑑別としてどのようなものが上がるのでしょうか。

鑑別をまとめると、こうなります。

呼吸性アシドーシス

CO2が体内にたまる重度の肺炎、心不全、喘息、COPD
神経筋疾患(ALS、ギランバレー症候群など)

代謝性アシドーシス

アルカリ性物質が失われる下痢 尿細管性アシドーシス
有機物質が貯まる腎不全、糖尿病性ケトアシドーシス、乳酸性アシドーシス、飢餓、アルコール中毒

なお、代謝性アシドーシスでの分類には、アニオンギャップというものが使えます。アニオンギャップは、次のステップ4で詳しく説明しますね。

呼吸性アルカローシス

CO2が減る過換気症候群

代謝性アルカローシス

酸性物質が失われる嘔吐 利尿薬
外からのアルカリ投与重炭酸Naの投与

ここまでは全員がんばって理解してほしいです。分かりにくければ繰り返し読んでみて!

実際に練習ができるシミュレーションも準備しています。やってみないと身につかないので、ぜひ試してみてください。

ステップ4:代謝性ならアニオンギャップと乳酸を評価

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全
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アニオンギャップとか聞きなれない単語が出てきた。

ここから先は少し難しいので、初心者の人は飛ばしてもいいです。

ただ、ドクターや、3年目くらいになったコメディカルの人は知っててもいいので、ぜひ読んでみてください。

で、アニオンギャップや乳酸って、聞きなれない言葉がでますよね。

ここは、ざっくりと「体に不純物が貯まっているかどうかを見る」って思ってください。

アニオンギャップ

アニオンギャップとは、以下の図の部分です。

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

主には、乳酸や尿酸といった有機物質です。医学っぽくない言い方をすれば「体にとっての不純物」ってイメージです。

なので、アニオンギャップの計算式は以下になります。

  • Anion Gap = Na – Cl – HCO3
  • 正常:16以下

では、アニオンギャップは何に使われるのでしょうか?

これは、鑑別疾患を絞るのに便利なんです。さきほどの代謝性アシドーシスの鑑別を思い出しましょう。

アルカリ性物質が失われる下痢 尿細管性アシドーシス
有機物質が貯まる腎不全、糖尿病性ケトアシドーシス、乳酸性アシドーシス、飢餓、アルコール中毒

ここの区別にアニオンギャップが使えます。つまり、

  • アルカリ性物質が失われる→アニオンギャップが正常
  • 有機物質が貯まる→アニオンギャップが上昇

こうなるわけです。

AG上昇している場合→補正[HCO3]を計算する

AG上昇している場合は、補正[HCO3]を計算します。

  • 補正HCO3=実測HCO3+⊿AG

ここで⊿AGとは、アニオンギャップの正常との差です。つまり⊿AG=AG-12となります。

補正HCO3の結果をみて、以下のように判断します。

  • <24 :AG正常の代謝性アシドーシスの合併
  • 24~26:正常
  • >26 :代謝性アルカローシスの合併

補正HCO3は、アニオンギャップを上昇させる要因がなかったと仮定したときのHCO3濃度のことです。といっても分かりにくいと思うので、ここは機械的に上の式で覚えてしまっていいと思います。

乳酸

ここで乳酸も確認してみましょう。

乳酸は一言でいうなら「末梢に酸素が届いていない時」に貯まる物質です。

ショック・低酸素血症などにより、酸素の供給が足りないとします。その状況で無理に体がエネルギーを作り出そうとすると、その過程で生まれてしまう不純物って感じです。

自分が高校の運動部のとき、筋トレや運動などをしていて腕や脚が動かないほど疲れたとき、体に乳酸が貯まったって先輩が言っていました。

今になって思うと、大まかなイメージはそんな感じかと思います。

Anion Gap = Na – Cl – HCO3
正常:16以下
アニオンギャップが上昇→有機物質が貯まっている

ステップ5:代償されているかどうか

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全
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いよいよ難しくなってきた。。

ここまで見られるとかなりマスターと言えると思います。最後のステップなので、少しだけ踏ん張ってください。

アシドーシスやアルカローシスになっていると、体がもとのpH 7.4に戻そうと働きます。この働きを代償といいます。

ここでは代償がうまくできているかどうかというのを見ます。

また、呼吸性アシドーシス、代謝性アシドーシス、呼吸性アルカローシス、代謝性アルカローシスアシドーシスの4つのうち、どれか2つが併発してるかもしれません。そういったものも判断できます。

いくつか方法がありますが、ここでは2つ紹介します。

代謝性の場合:マジックナンバー15

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代謝性の場合はマジックナンバー15というものが使えます。

  • 予測PaCO2=15+実測HCO3

この計算式を使って、下のように判定します。

  • 実測PaCO2 > 予測PaCO2 → 呼吸性アシドーシスの合併を考慮
  • 実測PaCO2 < 予測PaCO2 → 呼吸性アルカローシスの合併を考慮

たとえば、実測のHCO3が26なら予測PaCO2は41です。実測値がそれより高いときは呼吸性アシドーシスもあるかなって考えて、それより小さいときは呼吸性アルカローシスもあるかなって考えます。

呼吸性の場合:予測式

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呼吸性の場合は、実測のPaCO2からHCO3がこのように予測できます。

急性アシドーシス予測 HCO3=24 + 0.1×⊿pCO2
慢性アシドーシス予測 HCO3=24 + 0.3×⊿pCO2
急性アルカローシス予測 HCO3=24 – 0.2×⊿pCO2
慢性アルカローシス予測 HCO3=24 – 0.4×⊿pCO2

ここで、⊿pCO2とは正常の値からの変化です。つまり、⊿pCO2 = |40 – pCO2|です。

  • 実際のHCO3 > 予測HCO3
    →代謝性アルカローシスの合併を考慮
  • 実際のHCO3 < 予測HCO3
    →代謝性アシドーシスの合併を考慮

例えば、急性の呼吸性アシドーシスでPaCO2が60の時、予測HCO3は24+0.1×(52-40)=26となります。HCO3の実測が26より高ければ代謝性アルカローシスの合併を考えて、低ければ代謝性アシドーシスの合併を考えます。

ちなみに、この予測式、代謝性の場合はPaCO2はこのように予測できます。

代謝性アシドーシス:予測 pCO2=40 – 1.3×⊿HCO3
代謝性アルカローシス:予測 pCO2=40 + 0.7×⊿HCO3

ただ、毎回この計算をするのは大変だし、マジックナンバー15があるのでそちらを使っちゃっていいでしょう。

5つのステップのまとめ

最後にもう一度まとめます。

全部が難しければ、ステップ3までに絞ってください。コメディカルの新人なら、むしろそれで十分ですので!

実際に練習ができるシミュレーションも準備しています。やってみないと身につかないので、ぜひ試してみてください。

結果の読み方:ガス交換(PaO2、PaCO2など)

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

次に酸素、二酸化炭素って部分を見ていきます。

さっきに比べるとだいぶシンプルです。安心してください!

正常値

さきほども出ましたが、酸素と二酸化炭素の正常です。

  • PO2:80~100 Torr(mmHg)→だいたい100くらい
  • PCO2:35~45 Torr(mmHg)→だいたい40くらい

呼吸不全

定義はこちらです。

  • 呼吸不全:PaO2 < 60mmHgまたはSpO2 < 90%

PaO2はガス採血での数値で、SPO2はサチュレーションの数字です。PaO2での60とSpO2での90はだいたい同じなわけです。

呼吸不全は、二酸化炭素が貯まっているかによってこのように分けられます。

  • Ⅰ型呼吸不全:PaCO2 < 45 mmHg
  • Ⅱ型呼吸不全:PaCO2 > 45 mmHg

Ⅱ型呼吸不全はCO2が体に貯まっているため、ナルコーシスを起こしやすいわけです。

ナルコーシスは[CO2ナルコーシスの治療【結論:予防が大事だけど起こればNPPV】]で詳しくまとめてあるので、自信のない人は参考にしてみてください。

酸素解離曲線【PaO2とSpO2の関係が分かる】

ここで、PaO2とSpO2の関係を表すグラフを確認しておきましょう。

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このように、SpO2が90%以上に保たれていても、実はガス分析をすると結構さがっているんです。

覚えていいのは、

  • PaO2 60 mmHgでSPO2 90%:呼吸不全の定義
  • PaO2 40 mmHgでSPO2 75%:静脈ガス

このあたりです。

AaDO2【肺胞のミクロな障害があるかを判断できる】

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

これは、肺と血液での酸素濃度の差です。

計算式はこちら。

  • AaDO2 = 150 – PaO2 – PaCO2/0.8

ただし、酸素を吸っていると、この150という数値は上昇します。

  • A-aDO2 = 713 × FiO2 – PaCO2/0.8 – PaO2

正常は10以下。15以上だと、肺胞レベルでの換気障害を考えます。もう少し難しくいえば拡散障害、シャント、換気血流不均等がそれに当たります。ここは難しいので、分からなければ無視してください。

逆に、肺胞レベルでの障害がないような、例えば上気道の閉塞や神経筋疾患などならAaDO2は正常です。

・呼吸不全:PaO2<60mmHgまたはSpO2<90%
・Ⅰ型呼吸不全はPaCO2<45 mmHg
・Ⅱ型呼吸不全はPaCO2>45 mmHg
・PaO2 60 mmHgはだいたいSPO2 90%くらい
・AaDO2 = 150 – PaO2 – PaCO2/0.8で、15以上だと肺胞レベルでの換気障害を考える。

血液ガスの裏技:Caの単位の変換の方法、静脈ガスから考える方法

血液ガス、アシドーシス、アルカローシス、AaDO2、呼吸不全

ここで、血液ガスで使える小技を2つ紹介します。

Caの単位の変換の方法

Caは生化学での採血では単位が「mg/dL」になっています。でも、血液ガスでは単位が「mEq」になっています。

普通は生化学のmg/dLに慣れているので、これはややこしいですね。

解決策は簡単で、8倍にすればいいんです。

例えば、1.21 mEqなら9.68 mg/dLとなります。

静脈ガスから考える方法

静脈採血をしたついでにガスを見たいときなど、代用できます。

変換式はこちら

  • pH:静脈ガスの値に0.01~0.05を足す
  • PaCO2:静脈ガスの値から6を引く
  • HCO3:静脈ガスの値から2を引く

こちらの便利なので、知ってておいてください。

Caは生化学の数値と変換できる
静脈ガスを動脈ガスに変換できる

まとめ

それでは、内容を振り返ります。

正常値で重要なものはこの辺りでした。

  • PO2:80~100 Torr(mmHg)
  • PCO2:35~45 Torr(mmHg)
  • pH:7.35~7.45
  • HCO3:23~28 mEq/L(mmol/L)

酸塩基平衡を見ていくには、この5ステップを使っていきます。

ガス交換を見るときはこのあたりが大事。

  • 呼吸不全:PaO2 < 60mmHgまたはSpO2 < 90% Ⅰ型呼吸不全はPaCO2 < 45 mmHg、Ⅱ型呼吸不全はPaCO2 > 45 mmHg
  • PaO2 60 mmHgはだいたいSPO2 90%くらい
  • AaDO2 = 150 – PaO2 – PaCO2/0.8で、15以上だと肺胞レベルでの換気障害を考える。

こんな小技も知っておくと便利でしょう。

  • Caは生化学の数値と変換できる
  • 静脈ガスを動脈ガスに変換できる

このあたりが分かれば、血液ガスはバッチリです。参考になった方は、明日からの仕事に活かしてみて下さい!

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また、キャリアアップで最も大事なのは、働く環境だったりします。どんな症例が経験できるか、まわりの人間関係などで、力がつけられるかは大きく変わります。

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